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【6h】

基于支持向量机的桉树林分生长模型研究

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文摘

英文文摘

引言

1 绪论

1.1 支持向量机

1.1.1 支持向量机概况

1.1.2 支持向量机的应用研究现状

1.2 林分生长模型

1.2.1 林分生长模型分类

1.2.2 林分生长模型国内外研究概述

2 研究材料、方法与内容

2.1 研究材料

2.2 研究方法

2.2.1 桉树林木生长模型耦合的研究方法

2.2.2 基于支持向量机的桉树林木生长模型的研究方法

2.3 研究内容

2.3.1 桉树林木生长模型耦合研究

2.3.2 基于支持向量机的桉树林木生长模型研究

2.3.3 构建的模型的对比分析

2.4 研究技术路线图

3 桉树林木生长模型耦合研究

3.1 基于桉树林木各因子关系的单木生长模型耦合研究

3.1.1 桉树单木直径生长模型与树高曲线模型

3.1.2 桉树单木树高生长模型的推导

3.1.3 桉树单木断面积生长模型的推导

3.1.4 桉树单木材积生长模型的推导

3.1.5 桉树单木各因子生长模型耦合研究结论

3.2 桉树单木生长模型与林分生长模型之间的耦合研究

3.2.1 桉树单木直径生长模型与林分平均直径生长模型之间的耦合

3.2.2 桉树单木树高生长模型与林分平均高生长模型之间的耦合

3.2.3 桉树单木断面积生长模型与林分平均断面积生长模型之间的耦合

3.2.4 桉树单木材积生长模型与林分蓄积生长模型之间的耦合

3.2.5 基于桉树林木各因子关系的单木生长模型耦合研究结论

3.3 本章小结

4 基于支持向量机的桉树林木生长模型研究

4.1 基于支持向量机的桉树林木生长模型基本原理

4.1.1 支持向量机线性与非线性回归

4.1.2 支持向量机线性回归的求解

4.2 基于支持向量机的桉树林木生长模型的回归算法及其实现

4.2.1 影响因子的确定

4.2.2 样本数据集的构建

4.2.3 SVM的学习训练、回归预测

4.2.4 结果分析

4.3 基于支持向量机的桉树单木生长模型研究

4.3.1 基于支持向量机的桉树单木直径生长模型

4.3.2 基于支持向量机的桉树单木树高曲线模型

4.4 基于支持向量机的桉树林分生长模型模拟

4.4.1 基于支持向量机的桉树林分平均直径生长模型

4.4.2 基于支持向量机的桉树林分平均树高生长模型

4.5 本章小结

5 不同方法构建模型的对比分析

5.1 桉树单木直径不同生长模型对比分析

5.2 桉树单木树高不同生长模型对比分析

5.3 桉树林分平均胸径不同生长模型对比分析

5.4 桉树林分平均树高不同生长模型对比分析

5.5 本章小结

6 结论与讨论

参考文献

附录 A:攻读学位期间的主要学术成果

致谢

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摘要

桉树具有速生、丰产、用途广泛、适用性强和经济价值高的特点,目前,桉树在我国的南方大部分地区都有种植。桉树的经营管理受到了众多林业工作者的重视,桉树林分生长规律研究则是桉树经营管理的重要依据。本文以桉树为研究对象,通过两种不同的方法对桉树的生长规律进行研究,并对两种方法的结果进行对比分析。
   本文采用传统的方法建立单木的胸径生长模型和单木的树高生长模型,再根据林分的各个因子之间的关系推导出单木断面积的生长模型、单木材积的生长模型,对各个模型的精度、稳定性、适用性进行检验。根据单木胸径与林分平均胸径的关系推导出林分平均胸径的生长模型、林分平均树高的生长模型。这个方面的研究实现了不同水平的各类林分生长和收获模型之间的整体化(耦合),并在整体化过程中得到了一系列具有更好的适用性、更好生物学意义和可解释性的综合改进模型,能够系统地掌握单木、林分结构的自然生长规律,了解不同种类的生长和收获模型之间的区别与联系。
   本文利用支持向量机(SVM)对于桉树单木胸径、树高,桉树林分的平均胸径、平均树高的生长过程进行模拟,对于各个模型进行精度、稳定性、适用性检验。结果表明基于支持向量机的桉树单木胸径、树高和桉树林分的平均胸径、平均树高的模型具有很高的精度和很好的适用性。
   把传统方法建立的桉树单木胸径、树高模型和通过整体化推导出的桉树林分平均胸径、平均树高模型,与基于支持向量机(SVM)的桉树单木胸径、树高模型和桉树林分平均胸径、平均树高模型通过判决系数、均方误差、预估精度和T检验进行对比分析,可以得出支持向量机在模拟桉树单木和林分生长过程中比传统方法具有优越性。本文为桉树的生长模型研究提供的新的研究方法,但是由于支持向量机在林业上应用甚少,有待深入研究。

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